内容正文:
1.带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流时,细流会发生偏转的是( )
A.CS2 B.液溴
C.CCl4 D.H2O
解析:D [二硫化碳分子是直线形结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故A错误;溴分子是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故B错误;四氯化碳分子是正四面体结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故C错误;H2O为V形结构,水分子是极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,发生偏转,故D正确。]
2.下列分子含有非极性键的极性分子的是( )
A. B.C60
C.HCN D.CH3CH2Cl
解析:D [苯是非极性键和极性键形成的非极性分子,故A错误;C60是非极性键形成的非极性分子,故B错误;HCN是极性键形成的极性分子,故C错误;CH3CH2Cl是含有非极性碳碳键的极性分子,故D正确。]
3.下列说法正确的是( )
A.极性溶质一定易溶于极性溶剂,非极性溶质一定易溶于非极性溶剂
B.Br2和H2O均是极性分子,CCl4是非极性分子,所以Br2难溶于H2O而易溶于CCl4
C.CS2和白磷均是非极性分子,H2O是极性分子,所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2
D.H2O是极性分子,CO2可溶于H2O,因此CO2是极性分子
解析:C [A.“相似相溶”规律是经验规律,存在特殊情况,部分有机物分子是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,故A不正确;B.Br2是非极性分子,H2O是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶”,Br2难溶于H2O而易溶于CCl4,故B不正确;C.CS2和白磷均是非极性分子,H2O是极性分子,所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2,故C正确;D.CO2是非极性分子,CO2溶于H2O时,部分与H2O反应生成H2CO3,故D不正确;答案选C。]
4.下列化学键中,键的极性最强的是( )
A.H-F B.H-O
C.H-N D.H-C
解析:A [同周期元素随着核电荷数的增加,电负性逐渐增大,F、O、N、C这四种元素中C的电负性最小,F的电负性最大,所以H-F的极性最强。]
5.(双选)下列叙述正确的是( )
A.离子化合物中可能存在非极性键
B.非极性分子中不可能既含有极性键又含有非极性键
C.非极性分子中一定含有非极性键
D.不同非金属元素的原子之间形成的化学键都是极性键
解析:AD [过氧根离子的电子式为其中含有非极键,A正确;CH2=CH2、CH≡CH均为非极性分子,分子中C—H为极性键,C=C和C≡C均为非极性键,B项错误;CO2、BF3、CCl4等是由极性键形成的非极性分子,C项错误;不同非金属元素原子形成的共用电子对发生偏移,形成极性键,D项正确。]
6.下列关于水分子的说法不正确的是( )
A.水分子间存在π键
B.水分子中含极性键
C.水分子是V形结构
D.水分子是极性分子
解析:A [π键存在于双键和三键中,水分子间不存在π键,A错误;水分子中存在的O-H是极性键,B正确;水分子中O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,采取sp3杂化,含有2个孤电子对,为V形结构,C正确;H2O分子结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子,D正确。]
7.下列物质:①BeCl2,②C2H4,③P4,④BF3,⑤NF3,⑥H2O2,其中含有极性键的非极性分子是( )
A.①③④ B.②③⑥
C.①②④ D.③④⑤
解析:C [①BeCl2中含有极性键,为直线形分子,其结构对称,正、负电荷的中心重合,为非极性分子,故①正确;②C2H4中含有C—H极性键,其结构对称,正、负电荷的中心重合,为非极性分子,故②正确;③P4为单质,分子中只含有非极性键,为非极性分子,故③错误;④BF3中含有极性键,为平面三角形分子,正、负电荷的中心重合,为非极性分子,故④正确;⑤NF3中含有极性键,为三角锥形分子,正、负电荷的中心不重合,为极性分子,故⑤错误;⑥H2O2中含有极性键,但氧原子上有孤电子对,其结构不对称,正、负电荷的中心不重合,为极性分子,故⑥错误。]
8.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.H2O2中存在非极性共价键,是非极性分子
B.反应I中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C.非极性分子中一定有非极性键,极性分子中一定有极性键
D.H2O是非极性分子
解析:B [H2O2是极性分子,故A错误;反应I是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2,涉及极性键H-O键的断裂和非极性键H—H键、O—O键的形成,故B正确;分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关,分子中的正负电中心是否重合是分子极性的依据,中心重合是非极性分子,不重合是极性分子,如甲烷是极性键形成的非极性分子,故C错误;H2O是极性分子,故D错误。]
9.近年来,利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。如图是以Cu作为催化剂时CO2转化为甲酸的反应过程,下列有关说法不正确的是( )
A.过程①说明在催化剂作用下,O-C-O之间形成了一种特殊的化学键
B.过程②和③吸收了能量并形成了O-H键和C-H键
C.CO2和HCOOH中均只含有极性共价键
D.每1 mol CO2完全转化为甲酸需得2 mol e-
解析:B [过程①中碳氧双键断裂,O-C-O之间形成了一种特殊的化学键,故A正确;化学键的形成要放出能量,故过程②和③放出了能量并形成了O-H键和C-H键,故B错误;形成于不同种原子之间的共价键为极性共价键,故CO2和HCOOH中均只含有极性共价键,故C正确;二氧化碳转化为甲酸时,碳元素由+4价变为+2价,故1 mol CO2完全转化为甲酸需得2 mol e-,故D正确。]
10.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成,其中a的分子空间结构为正四面体形,一个a分子含有10e-,组成b物质的元素为第3周期元素。下列判断正确的是( )
A.四种分子中的化学键均是极性键
B.四种分子中既有σ键,又有π键
C.a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
D.b、d分子中共价键的键能:b>d
解析:C [b是氯与氯形成的非极性共价键,故A错误;四种分子都无π键,故B错误;甲烷中碳与氢形成4个碳氢σ键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢σ键和一个碳氯σ键,中心原子均为sp3杂化,故C正确;氯的原子半径大于氢原子半径,所以氯气分子中的氯氯键的键能小于氯化氢分子中的氢氯键共价键的键能,故D错误。]
11.意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子,并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构,下列关于该氧分子的说法正确的是( )
A.与O2互为同位素
B.不可能含有极性键
C.该分子为极性分子
D.该物质为一种新型的氧化物
解析:B [同位素是针对元素而言的,该物质为一种分子,与O2互为同素异形体,A错误。根据题目信息知,该物质为O4,是氧元素的一种新的单质,在O4中,同种元素之间只能形成非极性键,且空间结构对称,因此该分子为非极性分子。]
12.已知含氧酸可用通式(HO)nXOm来表示,如X是S,则m=2,n=2,这个式子就表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )
A.HClO4 B.H2SeO3
C.H3BO3 D.H3PO4
解析:A [根据题目所给通式,HClO4表示为(HO)ClO3,m=3;H2SeO3表示为(HO)2SeO,m=1;H3BO3表示为(HO)3B,m=0;H3PO4表示为(HO)3PO,m=1。HClO4的m值最大,酸性最强。]
13.已知有下列分子:①CH4 ②NH3 ③H2O
④CO2 ⑤BF3 ⑥PCl3 ⑦H2S ⑧SO3
⑨SiCl4 ⑩C2H2。
(1)其中为直线形非极性分子的有 ________ (填序号,下同);
(2)其中为平面正三角形非极性分子的有 ________ ;
(3)其中为正四面体形非极性分子的有 ________ ;
(4)其中为V形结构的极性分子的有 ________ ;
(5)其中为三角锥形的极性分子的有 ________ 。
解析:根据杂化轨道数=σ键数目+孤电子对数,确定杂化轨道,再结合孤电子对数确定空间结构;①CH4分子中σ键数目为4,孤电子对数为0,所以分子空间结构为正四面体形非极性分子;②NH3分子中σ键数目为3,孤电子对数为1,所以分子空间结构为三角锥形的极性分子;③H2O分子中σ键数目为2,孤电子对数为2,所以分子空间结构为V形结构的极性分子;④CO2分子结构式为O=C=O,键角180°,所以分子空间结构为直线形非极性分子;⑤BF3分子中σ键数目为3,孤电子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极性分子;⑥PCl3分子中σ键数目为3,孤电子对数为1,所以分子空间结构为三角锥形的极性分子;⑦H2S分子中σ键数目为2,孤电子对数为2,所以分子空间结构为V形结构的极性分子;⑧SO3分子中σ键数目为3,孤电子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极性分子;⑨SiCl4分子中σ键数目为4,孤电子对数为0,所以分子空间结构为正四面体形非极性分子;⑩C2H2分子中中心原子碳σ键数目为2,孤电子对数为0,所以分子空间结构为直线形非极性分子;所以其中为直线形非极性分子的有④⑩;其中为平面正三角形非极性分子的有⑤⑧;其中为正四面体形非极性分子的有①⑨;其中为V形结构的极性分子的有③⑦;其中为三角锥形的极性分子的有②⑥。
答案:(1)④⑩ (2)⑤⑧ (3)①⑨
(4)③⑦ (5)②⑥
14.有下列粒子:
①CH4 ②CH2=CH2 ③CH≡CH ④NH3 ⑤NH ⑥BF3 ⑦H2O
填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体形的是 ________ 。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是 ________ ,为sp2杂化的是 ________ ,为sp杂化的是 ________ 。
(3)所有原子共平面的是 ________ ,共线的是 ________ 。
(4)含有极性键的极性分子的是 ________ 。
解析:(1)①CH4中C原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形结构,②C2H4中C原子采取sp2杂化,空间结构为平面形分子,③C2H2中C原子采取sp杂化,空间结构为直线形分子,④NH3中氮原子采取sp3杂化,空间结构为三角锥形分子,⑤NH中氮原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体结构,⑥BF3中硼原子采取sp2杂化,空间结构为平面三角形分子,⑦H2O中O原子采取sp3杂化,空间结构为V形分子;
(2)①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,②C2H4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化,③C2H2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+0=2,所以采取sp杂化,④NH3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;⑤NH中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;⑥BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化,⑦H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,所以中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦,中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;(3)①CH4是正四面体形结构,所有原子不共面也不共线,②C2H4是平面形分子,所有原子共平面而不共线;③CH≡CH是直线形分子,所有原子共平面也共线;④NH3是三角锥形分子,所有原子不共面也不共线,⑤NH是正四面体结构,所有原子不共面也不共线,⑥BF3是平面三角形分子,所有原子共平面而不共线;⑦H2O是V形分子,所有原子共平面而不共线;
(4)①CH4中C上无孤电子对,形成4个σ键,为正四面体形结构,只含C—H极性键,结构对称,为非极性分子;②CH2=CH中C上无孤电子对,每个C形成3个σ键,为平面结构,含C=C;C-H键,为非极性分子;③CH≡CH中C上无孤电子对,每个C形成2个键,为直线形结构,含C≡C、C-H键,为非极性分子;④NH3中N上有1个孤电子对,N形成3个σ键,为三角锥形,只含N-H键,为极性分子;⑤NH中N上无孤电子对,N形成4个σ键,为正四面体结构,只含N-H键,为非极性分子;⑥BF3中B上无孤电子对,形成3个σ键,为平面三角形,只含B-F键,为非极性分子;⑦H2O中O上有2个孤电子对,O形成2个σ键,为V形,含O-H极性键,为极性分子。
答案:(1)①⑤ (2)①④⑤⑦ ②⑥ ③
(3)②③⑥⑦ ③ (4)④⑦
15.已知N、P同属于元素周期表的第VA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N—H间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构为,它是一种 ________ (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的空间结构 ________ (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H ________ (填“有”或“无”)极性,PH3分子 ________ (填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体,下列对NCl3的有关描述不正确的是 ________ (填字母)。
a.该分子呈平面三角形
b.该分子中的化学键为极性键
c.该分子为极性分子
d.因N—Cl的键能大,故NCl3稳定
解析:(1)N4分子是正四面体结构,是一种非极性分子。(2)NH3分子与PH3分子互为等电子体,结构相似,P—H为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3分子空间结构为三角锥形,正、负电荷中心不重合,PH3为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键应为极性键,b正确;NCl3分子中正、负电荷中心不重合,故该分子为极性分子,c正确;共价键的键能越大,含有该键的物质越稳定,d正确。
答案:(1)非极性 (2)相似 有 有 (3)a
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